（机械制造及其自动化专业论文）面向产品数据管理的项目实施模型的研究.pdf

中文摘要 摘要 全球化竞争使得制造企业面临信息社会和知识经济时代新的严峻挑战，制造业 信息化成为制造企业的战略选择，其中产品数据管理已经成为提升企业核心竞争 能力的一种关键应用。但是，产品数据管理技术和产品尽管已经比较成熟，制造 企业，特别是在国内，应用产品数据管理的成功率却还很低。本文主要从项目实 施的角度来探讨在制造企业成功应用产品数据管理技术和产品的途径。 本文首先通过定义项目实施的概念明确了论文研究的范围，并逐项讨论了产品 数据管理项目中三类实施活动的主体组织在各级组织层次上面临的种种挑战，以 之为基础提出了产品数据管理项目实施的两大总体应对策略。“可持续性”被规定 为产品数据管理项目实施工作系统( p i w s ) 和面向产品数据管理的项目实施模型 ( p o p i m ) 的综合需求和根本特征。 其次，论文分两个部分研究了p o p i m 的业务逻辑：一方面，对产品数据管理 项目实施的目标、内容、过程、特点以及关键技术等共性问题进行比较全面的系 统性的考察，其中重点研究了关键技术领域中的实施技术。在综合分析了大量理 论研究和实践研究的成果之后，为这些关键要素选择了适当的描述和分析框架、 提供了针对性的方法体系。另一方面，引入了以战略一致性、产品数据管理项目 的项目价值、项目成功及关键因素四项评估体系为核心的项目实施评估体系，为 评估、分析和改进产品数据管理项目实施提供了解决方案。 再次，研究了p o p i m 业务逻辑的表达以及p o p i m 的应用途径，包括：规定了 p o p i m 作为理念指导模型、分析评估模式和辅助实麓框架的三项应用目标，选择 了p r o v i s i o ne n t e r p r i s e p r o 作为建模平台，确定了p o p i m 表达及应用过程中构成的 p o p i m i 、p o p i m i i 和p o p i m i i i 三组模型，建立了建模平台的应用模式，规定了 p o p i m 建模的假设和前提，描述了p o p i m 的建模过程等。 最后，通过应用实例验证了p o p i m 的合理性和可行性。针对本文的研究性质 和p o p i m 可在应用中持续改进的性质，论文在给出结论之后还对p o p i m 的继续 研究进行了展望。 关键词：p d mo r i e n t e dp i m ，项目实施，产品数据管理，战略一致性，可持续性 英文摘要 a b s t r a c t g l o b a lc o m p e t i t i o nc o n f r o n t sm a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e sw i t hn e wr i g o r o u sb u s i n e s s c h a l l e n g e si na ni n f o r ，m a t i o ns o c i e t ya n dak n o w l e d g ee c o n o m ya g e e - m a n u f a c t u r i n g b e c o m e sas t r a t e g i cc h o i c eo f m a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e s ，a n dp r o d u c td a t am a n a g e m e n t ( p d m ) t u r n st ob eo n eo ft h ek e ya p p l i c a t i o n st oi m p r o v ee n t e r p r i s e s c o r ec o m p e t i t i v e c a p a b i l i t i e s h o w e v e r , w h i l ep d mt e c h n o l o g i e s a n dp r o d u c t sa r ee x p e r i e n c e da n d m a t u r a t e d ，m a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e ss u f f e rf r o mm t h e ral o ws u c c e s sr a t ei np d m e m p l o y m e n t t h i st h e s i sp r o b e si n t oa p p r o a c h e st os u c c e s s f u lp d me m p l o y m e n to f m a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e sf r o mt h ep o i n to f v i e wo f p r o j e c ti m p l e m e n t a t i o n f i r s t l y , c o n c e p t sa b o u tp r o j e c ti m p l e m e n t a t i o na r es u r v e y e da n d r e f i n e dt od e f i n e t h er e s e a r c hs c o p e s u b s e q u e n t l yc h a l l e n g e st h a tc o n f r o n te a c ho r g a n i z a t i o n a ll e v e lo f e a c hi m p l e m e n t a t i o no r g a n i z a t i o na r es p e c i f i e di np d mp r o j e c t s t w og e n e r a ls t r a t e g i e s a r e p u tf o r w a r df o rp r o j e c ti m p l e m e n t a t i o n ；s u s t a i n a b i l i t y i st h e nd e f m e da sa c o m p r e h e n s i v er e q u i r e m e n ta n df u n d a m e n t a lf e a t u r eo fp d mp r o j e c ti m p l e m e n t a t i o n w o r k i n gs y s t e m ( p i w s ) a n dp d m o r i e n t e dp r o j e c ti m p l e m e n t a t i o nm o d e l ( p o p i m ) s e c o n d l y , p o p i m sb u s i n e s sl o g i ci ss y s t e m a t i c a l l yd i s c u s s e d c o m m o n i t e m st h a t i n c l u d eo b j e c t i v e s ，c o n t e n t s ，p r o c e s s e s ，f e a t u r e sa n dk e yt e c h n o l o g i e sa r eg e n e r a l l y s u r v e y e da n di n v e s t i g a t e dt oa c q u i r es p e c i f i cd e s c r i p t i v ea n da n a l y z a b l e f r a m e w o r k s w i t ha v a i l a b l em e t h o d o l o g i e s m e a n w h i l e ，a l li n t e g r a t e ds u i to fp r o j e c ti m p l e m e n t a t i o n e v a l u a t i o ns y s t e m ，w h i c hh a sm a j o rf o u rs e r i e so fc r i t e r i at or e s p e c t i v e l ye v a l u a t e s t r a t e g i ca l i g n m e n t ，p d mp r o j e c tv a l u e s ，p r o j e c ts u c c e s s ，a n dk e yf a c t o r s ，i si n t r o d u c e d t op r o v i d eat o t a ls o l u t i o nf o rm e a s u r i n g ，a n a l y z i n ga n di m p r o v i n gp d mp r o j e c t i m p l e m e n t a t i o n t h i r d l y , t h em e t h o d o l o g yo fp o p i me x p r e s s i o na n da p p l i c a t i o ni sd e v e l o p e d t h e d e v e l o p m e n tp r o c e s s e sa r el i s t e da st h ef o l l o w i n g ：d e f i n i n gt h r e ea p p l i e do b j e c t i v e so f p o p i ma sac o n c e p t u a lr e f e r e n c em o d e l ，a n a l y s i sa n d o re v a l u a t i o np a t t e m s ，a n da l l a s s i s t a n c ei m p l e m e n t a t i o nf r a m e w o r k ；s e l e c t i n gt h ep r o v i s i o ne n t e r p r i s e p r om o d e l i n g p l a t f o r m ；d e t e r m i n i n gt h r e es e t so fm e m b e rm o d e l st h a ta r ei d e n t i f i e di n d i v i d u a l l ya s p o p i m i p o p i m i i ，a n dp o p i m 1 1 1w i t h i np o p i mp r o c e s s e s ；e s t a b l i s h i n g a n a p p l i c a t i o np a t t e mo f t h es e l e c t e dm o d e l i n gp l a t f o r m ；s t i p u l a t i n gt h eh y p o t h e s e sa n d t h e p r e r e q u i s i t e sf u rp o p i mm o d e l i n g ；a n di l l u s t r a t i n gp o p i mm o d e l i n gp r o c e s s e s f i n a l l y , i n s t a n c e sa r eb r i e f e dt ov e r i f i e dp o p i m sr a t i o n a l i t ya n df e a s i b i l i t y i nv i e w i i i 重庆大学硕士学位论文 o fc h a r a c t e r i s t i c so ft h er e s e a r c ha n dp o p i m si m p r o v a b i l i t y , o u t l o o k st of u r t h e r r e s e a r c h e so np o p i mf o l l o wt h ec o n c l u s i o n k e y w o r d s ：p d mo r i e n t e dp i m ，p r o j e c ti m p l e m e n t a t i o n ，p r o d u c td a t am a n a g e m e n t ， s t r a t e g i ca l i g n m e n t ，s u s t a i n a b i l i t y 插图清单 插图清单 名称( 中文英文) 页码 图1 1 信息技术对制造企业的支持 2 f i g 1 1i ts u p p o r t s t o m a n u f a c t u r i n g e n t e r p r i s e s 图1 2 制造依据的数字化 3 f i g 1 2d i g i t a lm a n u f a c t u r i n gf o u n d a t i o n 图1 3 由p d m 集成的c a x 应用系统 4 f i g 1 3i n t e g r a t e dc a xs y s t e m sw i t hp d m 图1 4 c i m s 应用框架中的p d m 4 f i g 1 4p d mi nc i m sa r c h i t e c t u r e 图1 5p d m 实施研究分析的三个维度 8 f i g 1 5t h r e ea n a l y s i sd i m e n s i o n so f p d mi m p l e m e n t a t i o nr e s e a r c h 图1 6 论文的篇章结构 1 2 f i g 1 6c h a p t e r ss t r u c t u r eo f t h et h e s i s 图2 1p d m 项目实施的研究模型 f i g 2 1r e s e a r c hm o d e lo f p d mp r o j e c ti m p l e m e n t a t i o n 图2 2 p d m 项目实旖面i 临的最主要的挑战 f i g ，2 2m a j o rc h a l l e n g e sc o n f r o n t i n gp d mp r o j e c ti m p l e m e n t a t i o n 图2 3 信息认知能力的层次 f i g 2 3l e v e l so f i n f o r m a t i o nl i t e r a c y 图2 4 以合法、合理的方式行动 f i g 2 4a c t i n ge t h i c a l l ya n dl e g a l l y 图2 5 可持续性的路线图 f i g 2 5ar o a d m a pt os u s t a i n a b i l i t y 图3 1p d m 项目实施的研究模型( i i ) f i g 3 1r e s e a r c hm o d e lo f p d mp r o j e c ti m p l e m e n t a t i o n - i i 圈3 2p d m 应用路线图和实施目标的层次化分析 f i g 3 2p d mo b j e c t i v e sr o a d m a pw i t hl e v e l sa n a l y s i s 1 5 重庆大学硕士学位论文 图3 3 实施过程简图 f i g 3 3i m p l e m e n t a t i o np r o c e s sd i a g r a m 图3 4 组织变革承载的风险与回报 f i g 3 4r i s k sa n dr e w a r d sc a r d e db yo r g a n i z a t i o n a lc h a n g e 图3 5 项目实施中的7 个工作流 f i g 3 5s e v e nw o r k f l o w si np r o j e c ti m p l e m e n t a t i o n 图3 6 业务工程工作流简图 f i g 3 6b u s i n e s se n g i n e e r i n gw o r k f l o wd i a g r a m 图3 7c i m f i o w 的组织模型结构 f i g 3 7o r g a n i z a t i o nm o d e ls t r u c t u r eo f c i m f l o w 图3 8 一致性成熟度的6 项评估标准 f i g 3 8s i xa l i g n m e n tm a t u r i t yc r i t e r i a 图3 9 一致性成熟度概略 f i g 3 9a l i g n m e n tm a t u r i t ys u m m a r y 图3 1 0 i t 价值的构成 f i g 3 1 01 tv a l u ec o m p o n e n t s 图3 1 1i t 价值的子成份 f i g 3 i1i tv a l u es u b c o m p o n e n t s 图3 1 2 项目成败关键因素研究模型 f i g 3 1 2r e s e a r c hm o d e lo f c r i t i c a lf a c t o r sf o rp r o j e c ts u c c e s sa n df a i l u r e 图4 1 建模平台概要信息 f i g 4 1s u m m a r yo f t h em o d e l i n gp l a t f o r m 图4 2p r o v i s i o n 的企业框架视图 f i g 4 2p r o v i s i o ne n t e r p r i s ef r a m e w o r kv i e w 图4 3 模型的动态演化框架 f i g 4 3e v o l u t i o n a r yf r a m e w o r ko f m o d e l s 图4 4 p o p i m 与p i w s f i g 4 4p o p i ma n dp i w s 图4 5p o p i m 的门户 f i g 4 5p o p i mp o r t a l 图4 6 产物的定义、调用与在线浏览 f i g 4 6a r t i f a c t sd e f i n i n g ，e v o k i n ga n di n t e r n a lb r o w s i n g 图4 7 确定关联关系 f i g 4 7d e t e r m i n i n g a s s o c i a t i o n s v i i 3 5 4 7 5 2 5 3 5 8 7 4 7 5 8 l 8 l 插图清单 图4 8 “企业经营”业务领域过程模型 f i g 4 8p r o c e s sm o d e lo f e n t e r p r i s es c o p e b u s i n e s sd o m a i n 图4 9 “企业”组织的组织模型 f i g 4 9o r g a n i z a t i o nm o d e lo f e n t e r p r i s e 图4 1 0 “平衡记分卡”战略模型及其成员目标模型实例 f i g 4 1 0 b a l a n c e dc a r d s t r a t e g y m o d e lw i t ho n eo f i t sg o a lm o d e l 图4 11 企业的机会模型和问题模型 f i g 4 1 lo p p o r t u n i t ym o d e la n dp r o b l e mm o d e lo f e n t e r p r i s e 图4 1 2 “项目实施目标”战略模型及其成员目标模型实例 f i g 4 1 2 p r o j e e ti m p l e m e n t a t i o ng o a l s t r a t e g ym o d e lw i t ho n eo f i t sg o a lm o d e l 图4 1 3 “项目实施机遇”机会模型和“项目实施问题”问题模型 f i g 4 1 3 p r o j e c ti m p l e m e n t a t i o no p p o r t u n i t i e s o p p o r t u n i t ym o d e la n d p r o j e c t i m p l e m e n t a t i o np r o b l e m s p r o b l e mm o d e l 图4 1 4 “项目实施测度及评估体系( p i m e a ) ”测度模型 f i g 4 1 4 p r o j e c ti m p l e m e n t a t i o nm e a s u r e m e n t e v a l u a t i o na r c h i t e c t u r e 伊i m e a ) m e a s u r e m e n tm o d e l 图4 ，1 5 “项目实施控制程序( p j c p ) ”规则模型 f i g 4 1 5 p r o j e c ti m p l e m e n t a t i o nc o n t r o lp r o g r a m r u l em o d e l 图4 1 6 “p d m 项目实施”业务领域过程模型 f i g 4 1 6 p d mp r o j e e ti m p l e m e n t a t i o n b u s i n e s sd o m a i np r o c e s sm o d e l 图4 1 7 “w f 4 测试工作流”( 业务领域) 过程模型 f i g 4 1 7 w f 4 t e s tw o r k f l o w ( b u s i n e s sp r o c e s s ) p r o c e s sm o d e l 图4 1 8 “项目团队”组织模型 f i g 4 1 8 p r o j e c tt e a m o r g a n i z a t i o nm o d e l 图4 】9 “p tt 作场址”场所模型 f i g 4 1 9 p tw o r k i n gl o c a t i o n s l o c a t i o nm o d e l 图4 2 0 “w p i o i 企业业务建模”工作流模型 f i g 4 2 0 w p i o i e n t e r p r i s eb u s i n e s sm o d e l i n g w o r k f l o wm o d e l 图4 2 1 “p d m 项目实施产物”交付物模型 f i g 4 2 1 p d mp r o j e c ti m p l e m e n t a t i o nd e l i v e r a b l e s d e l i v e r a b l em o d e l 图4 2 2 “平衡记分卡”战略模型 f i g 4 2 2 b a l a n c e ds c o r e c a r d s t r a t e g ym o d e l 图4 2 3 “项目实施策略与过程规划”综合分析 f i g 4 2 3 p r o j e c tp r o c e s sp l a n n i n gs t r a t e g i e s c o m p r e h e n s i v ea n a l y s i s 图4 2 4 “t m - n p d ”沟通模型 f i g 4 2 4 t m - n p d c o m m u n i c a t i o nm o d e l 图4 2 56s i g m a 框架应用实例 f i g 4 2 5a ni n s t a n c eo f s i xs i g m af r a m e w o r k 9 5 附表清单 附表清单 墨整( 史塞垡塞2夏旦 表1 1p d m 的三个细分市场5 t a b l e1 1t h r e es e g m e n ts e c t o r so f p d mm a r k e t 表2 1 面向产品数据管理的典型“实施”的定义 t a b l e2 1a n a l y s i so i lt y p i c a ld e f i n l t i o n so f p d m i m p l e m e n t a t i o n 表3 1 定性、定量描述项目的具体目标 t a b l e3 1q u a l i f y i n ga n dq u a n t i f y i n gs p e c i f i cp r o j e c to b j e c t i v e s 表3 2 项目实施中的关键技术领域 t a b l e3 2k e yt e c h n o l o g yd o m a i n so f p r o j e c ti m p l e m e n t a t i o n 表3 3h a y 的修改版z a c h m a n 框架 t a b l e3 3m o d i f i e dv e r s i o no f z a c h m a nf r a m e w o r kb yh a y 表3 4i t 能力及其对组织的影响 t a b l e3 4i tc a p a b i l i t i e sa n dt h e i ro r g a n i z a t i o n a li m p a c b 表3 5 项目实旖组织单元简表( 节略) t a b l e3 5t h eu n i tl i s to f p r o j e c ti m p l e m e n t a t i o no r g a n i z a t i o n s ( a b f i d g e d ) 表3 6 一致性的4 个领域与1 2 种成份 t a b l e3 6f o u rd o m a i n sw i t ht w e l v ec o m p o n e n t so f a l i g n m e n t 表3 7 支持抑制一致性的关键要素 t a b l e3 7k e ye n a b l e r s i n h i b i t o r so f a l i g n m e n t 表3 8 测度p d m s 成功的关键标准 t a b l e3 8m a j o rm e n u so f p d m ss u c c e s s 表3 9 p d m 项目常见的关键成功因素 t a b l e3 9c o m m o nc s f so f p d m p r o j e c t s 表3 1 0p d m 项目常见的关键失败因素 t a b l e3 1 0c o m m o nc f f so f p d mp r o j e c t s 表3 1 1p d m 项目实旋的问题解决模式概述 f i g 3 11p r o b l e m - s o l v i n gp a t t e r n ss u m m a r yi np d mp r o j e c ti m p l e m e n t a t i o n x i 3 8 4 2 5 3 5 5 5 9 7 0 重庆大学硕士学位论文 表4 1p o p i m 包含的模型类型7 8 t a b l e4 1m o d e lt y p e so f p o p i m 表4 2p r o v i s i o ne n t e r p r i s e p r o 的应用模式 7 9 坠! 堡! ：! 垒! 望e ! ! 塾i 业e 璺堕曼巴! 堕! 婴蔓业星! 塑里盟! 望翌 x 儿 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重庞盍堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本 研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名艰解淑 签字日期p 呼年朔舯 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解重麽太堂有关保留、使用学位论文的 规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许 论文被查阅和借阅。本人授权重庞太堂可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段 保存、汇编学位论文。 保密( ) ，在k 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密( ) 。 ( 请只在上述一个括号内打“”) 学位敝储虢脊剪政 签字日期：咿o f 年 月p 日 导师签名：詹“1 签字日期：b o l p 年s 月) oe t l 绪论 1 绪论 1 1 制造企业面临的挑战与对策【l 】【2 1 【3 】【4 】【5 1 1 6 】【7 】 近二十年来，日新月异的社会发展和技术进步使得制造企业面临的内外部环境 在世界范围内发生了重大变革。正如未来学家托夫勒曾指出的那样，资本性质、 生产方式、就业方式、生产速度和产品价格这五大变化对企业的生存与发展产生 了深远的影响。对制造企业而言，这些变化、特别是后三个方面的变化意味着大 规模集约化生产方式已不再是最先进的生产方式，那些看似成本低廉、但是生产 周期过长的产品和企业将遭到淘汰；取而代之的将是能够对市场需求及其变化快 速响应的企业，这些企业需要以灵活多变的方式根据客户不同的需求来组织生产 和相关的经营活动，通过保证满足既定功能、性能需求的产品的及时上市和准确 交付来保持竞争优势。传统的相对稳定的市场已经变成了动态多变的市场， 制造企业直接面对全球化竞争，面临信息社会和知识经济时代的薪的严峻挑战。 挑战也蕴含着机遇，为了在全球化竞争中获得比较优势，制造企业需要开展持 续的“合理化进程”。简单说来，作为以盈利为根本目标的组织，制造企业的“合 理化进程”就是以可持续发展的思路和手段来增加企业的收入，减少企业的支出。 从企业经营的核心载体产品的角度来看，增加收入意味着制造企业能够以较 短的研制周期在合适的时问推出更多数量、更高经济价值、更符合用户要求的产 品，而减少支, q q , n 意味着制造企业能够有效提高产品相关经营环节的效率和成功 率、合理配置企业资源并减少各种形式的浪费，归结起来就是更好地接近顾客并 面向市场和优化，重组企业业务过程两种应对策略，它们应该贯穿在整个企业及其 运作过程之中。 而近年来，作为信息社会和知识经济时代的关键驱动因素和基石的信息技术获 得迅速发展，已经成为制造企业在开展“合理化进程”应对新的挑战时不可忽视 的“生产要素”。如图1 1 所示，制造企业在信息技术的支持下，将制造技术、现 代管理技术与信息技术及企业资源进行充分的整合，通过构建及运行符合企业自 身发展战略和业务经营要求的企业应用系统以支持并改进制造企业的经营过程， 并有机集成面向不同企业经营目标和经营过程的企业应用系统形成企业应对业务 挑战的总体解决方案。在企业内外部经营环境和业务模式发生变化时，这种解决 问题的模式同样适用。总之，信息技术与现代管理技术、制造技术的紧密结合， 为改造传统的制造企业、推进企业发展和技术进步起到了至关重要的作用。 重庆大学硕士学位论文 图1 1 信息技术对制造企业的支持 f i g 1 ii ts u p p o r t st om a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e s 1 2 制造企业的产品数据管理 1 2 1 设计和开发过程的信息化嗍1 2 l 【1 1 1 9 l 就在制造过程的上游部门实施更好地接近顾客并面向市场和优化重组企业业 务过程两种应对策略而言，“合理化进程”的改进方向在于一方面通过企业自身对 组织结构、业务过程、资源配置及管控方式的调整强化顾客和市场需求在设计和 开发业务领域内的重要性和指导性，另一方面通过制造业信息化的途径提高企业 设计和开发的技术和管理水平。 从行业实践来看，制造企业上游部门的信息化改造通常从开始二维计算机辅 助设计( c a d ，c o m p u t e r - a i d e dd e s i g n ) 工程或称为“甩图板”工程开始，首先 从保证质量和提高效率的角度实现了制造依据即工程图样的电子化；其次是三维 c a d 、计算机辅助制造( c a m ，c o m p u t e r - a i d e dm a n u f a c t u r i n g ) 、计算机辅助工艺 工程( c a p e ，c o m p u t e r - a i d e d p r o c e s s e n g i n e e r i n g ) 、计算机辅助办公自动化( c a o ， c o m p u t e r - a i d e do f f i c e 或办公自动化，o a ，o f f i c ea u t o m a t i o n ) 等一系列c a x 技 术的广泛应用，全面提高了产品设计和开发的能力、效率和质量并对能对成本进 行有效的控制。这个c a x 应用扩展和深入的过程使得制造依据从电子化的工程图 样真正转向数字化的产品定义数据，如图1 2 所示，更使得整个产品制造过程的数 1 绪论 字化成为可能。这两个数字化创造了显著的经济效益和市场竞争能力。 图1 2 制造依据的数孚化 f i g 1 2d i g i t a lm a n u f a c t u r i n gf o u n d a t i o n 1 2 2 产品数据管理的发展洲9 儿1 0 1 3 】 在采用先进的设计手段、应用信息技术和c a x 技术系统等提高企制造业产品 研发能力和市场竞争能力的同时，产品设计和开发中的设计数据、技术文档总体 呈现出“信息爆炸一陛的快速增长势头，而另一方面，企业内不同部门之间使用 的应用系统在初期普遍缺乏总体规划和应用集成的考虑，这些自动化单元之间缺 乏有效的信息传递与转换，因而形成了“信息孤岛”。这些问题不仅严重影响了c a x 技术在企业的应用深化，更为企业在维护旧的应用系统的同时构建新的应用系统 造成了大量的技术问题和巨大的资源负担。在这种背景下，产品数据管理( p d m ， p r o d u c td a t am a n a g e m e n t ) 的思想和技术在2 0 世纪8 0 年代从c a d c a m 和工程设 计领域产生了。 产品数据管理的思想和技术先后经历了配合c a d 工具的p d m 系统、专业化 p d m 产品和p d m 的标准化三个阶段。与最初形成时相比，当前的p d m 问题模型 不仅更加深入地涵盖了由于制造企业设计和开发业务领域内的信息化产生的爆炸 性增长的海量产品信息的管理问题和“信息孤岛”之间的集成问题，还能够解决 这个业务领域内的过程管理问题，而更为重要的技术内涵还反映在两个方面： 在产品设计和开发业务领域内为面向动态多变的市场的制造企业实现持 续的“合理化进程”提供了高度灵活的动态建模方法和工具，支持企业在可持续 发展过程中的业务过程优化与重组； 突破产品设计和开发这一业务领域，从整体优化的角度出发，为在整个产 品供需链的所有业务领域中建立计算机支持的协同工作环境提供使能支持，并根 据企业应用策略的不同，分别向协同产品商务( c p c ，c o l l a b o r a t i v ep r o d u c t c o m m e r c e ) 和产品生命周期管理( p l m ，p r o d u c tl i f e c y c l em a n a g e m e n t ) 两个应 用领域延伸。 近十多年来，网络、数据库、服务器客户机、可视化和面向对象的技术与产 品快速发展，动态企业建模理论及技术和并行工程、虚拟设计等设计理念和手段 逐渐成熟，这些都极大地支持了产品数据管理技术内涵的实现和管理手段的提升。 p d m 技术和应用的发展趋势主要体现在以下几个方面： 重庆大学硕士学位论文 在支持，支撑技术方面，以i n t e r n e t j i n t r a n e t 和w e b 可视化技术、网络通讯 平台为代表的分布式数据实时处理系统技术在p d m 系统中应用越来越深入； 在产品的服务构架方面，从强调单个特征和功能的“技术工具包”发展成 为面向业务过程、强调“问题解决方案”的系统和服务的集成； 在应用范围方面，对p d m 的功能存在覆盖甚至跨越供应链和产品生命周 期全部经营过程范围的需求，支持包括动态企业联盟在内的跨企业组织形式。 1 2 3 产品数据管理的地位9 j | 1 】【2 】1 1 0 l 产品数据管理在制造企业中的地位可以从四个方面来考察： 为整个产品形成过程提供所需要的完整的产品数据； 为整个产品形成过程提供面向过程的管理平台： 充当产品数据在企业各个经营环节的中间平台( 桥梁) ：参见图1 3 和图1 4 ； 为企业实现先进的设计和制造模式提供使能支持。 图1 3 由p d m 集成的c a x 应用系统图1 4 c i m s 应用框架中的p d m f i g 1 3i n t e g r a t e dc a xs y s t e m sw i t hp d mf i g 1 4p d m i nc i m sa r c h i t e c t u r e 1 2 4 产品数据管理的效益【1 2 】【2 | f 1 j 【9 】【1 0 j 产品数据管理对制造企业的效益和好处可以通过对质量、效率、成本、能力四 个方面的影响来考察： 提高产品质量和产品形成过程中的工作质量：产品数据管理不仅能够为质 量管理提供过程和数据支持，还能够通过应用集成、协同支持提高产品设计和开 发的成功率，特别是在设计制造数据和过程的一致性和准确性、实现有效的设计 更改管理模式和支持零件重用设计原则方面有助于产品质量及相关过程的工作质 量的保证和提高； 4 1 绪论 提高产品设计和开发业务的效率：在产品的设计和开发过程中，产品数据 管理一方面能够简化信息采集的方式，通过信息集成来改善信息流在设计、制造、 流动情况，另一方面，产品数据管理也能够为产品的设计和开发项目中实施并行 工程技术、实现虚拟数据与制造提供协同支持，从而能够有效的提高效率，缩短 产品开发项目周期和产品上市周期； 降低包括产品成本在内的企业运营成本：效率的提高本身对于降低企业的 成本有正面影响，同时，产品数据管理模式可以减少手工处理环节及其带来的人 为错误及累积工作误差，可以节省大量纸张，此外，产品数据管理以标准化和变 型设计为核心实施快速产品设计方法也能有效提高工作效率，降低产品成本； 提升产品数据和产品形成过程的管理水平：产品数据管理使得企业能够严 格保证产品形成过程中产品数据的权限策略、实现异构系统之间的访问并能够对 领域知识进行有效的管理，同时，产品数据管理能够支持和推动企业业务过程的 优化与重组，并支持基于项目的业务过程的协同支持，在产品数据和产品形成过 程的管理能力和管理水平方面有了质的提高。 1 2 5 产品数据管理的应用现状1 3 4 1 1 1 5 1 1 1 2 1 1 1 0 1 1 9 1 表1 1p d m 的三个细分市场 t a b l e1 1t h r e es e g m e n ts e c t o r so f p d mm a r k e t 类型代表 市场特点 a g i l e 、 ( i ) 增长点主要是广泛领域内的企业级实施服务，并将p d m 的应用 综合技术 扩展到新的领域包括产品组合管理、打包的解决方案以及与其它的 m m d a s s a u l t 、 提供商 业务应用f 如c r m ) 的结合。 m a t r i x o n e 、p t c 、 ( 5 0 ) ( 2 ) 将产品打包成为行业解决方案。实施周期和r o i 周期的缩短使 s a p 、u g s e d s 得中小型企业也能够采用这些方案。 a c c e n t l l r e 、 独立的咨 ( 1 ) 市场随着实施范围和步伐的扩展经历了稳定的增长，主要的综合 d e l o i t t e 询商、系统 技术提供商也会和这类服务商建立合作关系，实现业务规划。 c o n s u l t i n g 、 集成商和 ( 2 ) 咨询商和系统集成商建立并扩展业务项目来改善自身的供应链 r a n d ( 增值) 分销管理、新产品导入、协作等，并通过与一个或多个综合技术供应商 w o r l d w i d e 、 商( 3 3 )的合作来响应不同客户的需求。 t - s y s t e m s 专业应用 几乎涉及了p l m 全部领域，协同和或可视化是传统的领域，代表是c e n t r i c 、c i m m e t r y 、 程序供应 c o c r e a t